電子軌域 Shells and Orbitals

原子是很奧妙的創造, 也有精密的數學跟科學的結構…今天我們就來認識一下原子裡面其中一個很重要的角色: 電子 Electron!

Electron orbital 又稱為軌域, 維基百科的解釋可在此更多了解

這次我們最主要是認識電子層, 主要有四種詭域,  s, p, d and f.

S = Spherical

P = Principle

D= Diffuse

F=Fundamental

這些軌域怎麼運作呢?

看這張圖….

Chemistry_200216_0061

我們用Pipe Cleaner 讓孩子摺出這些軌域看看…

S

Chemistry_200216_0085

P: they are found in group of 3

Chemistry_200216_0082

所以疊起來就會是這樣

Chemistry_200216_0081

D: they are found in group of 5 組合起來

F: they are found in group of 7 太難了…..我們就沒有做, 你可以試試看唷

 

這個影片用很簡單的方法讓我們知道軌域是甚麼…

但因為如果要用畫的把這些軌域S, p d f 畫出來確實會有困難, 所以科學家基本上還是用Bohr Model 的圖示會相對簡單許多。像這樣

Chemistry_200216_0062

了解這些軌域之後, 我們做了一個小小的活動幫助我們了解electron clouds 裡的s and p 在原子裡面是如何排列。

 

這些活動都在這本書裡面 (可以在此購買 The Elements PDF版本)

Elements-new-cover-png-768x994

步驟

  1. 學生要先知道此元素的Atomic number, 來決定此元素會有幾個電子。
  2. 把串珠排好, s 先排滿, 再排 p, 小圈先排滿, 再往外排

 

No.1 Hydrogen

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No.2 Helium

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No.3 Lithium

Chemistry_200216_0075

No.4 Berillium

Chemistry_200216_0074

No.5 Boron

Chemistry_200216_0073

No.6 Carbon

Chemistry_200216_0072

No.7 Nitrogen

Chemistry_200216_0072

No.8 Oxygen

Chemistry_200216_0071

這樣我們可以很清楚的看到S 軌域跟p軌域的電子如何組成….但科學家也發現一個更方便來辨識軌域的寫法,像這樣….

Chemistry_200217_0087

用寫的比用畫得更快! 科學家真的是講求效率的人啊~~~~~我們作了以下的練習。

Chemistry_200217_0088

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今天的元素主角是氧 Oxygen! 氧有甚麼特性, 如何與我們生活息息相關呢?

我們看了以下的影片

 

Notebooking

我們用的書籍如下

哥哥的筆記

Chemistry_200217_0090

 

弟弟的筆記

Chemistry_200216_0066

我們也在Timeline Book紀錄化學演變跟發現的過程, 才發現原來早在西元前400多年就已經有先人開始原子論的概念了耶! 怎麼這麼厲害?!! 沒有任何的儀器之下, 真的讓我們驚嘆古人的智慧啊…..而且有趣的是, 我們也發現尼希米時代跟周朝還有原子論都在同一個時期發生的唷!

Chemistry_200209_0043

這樣的學習串連了個科目, 把歷史跟科學都拼湊成一幅美麗的圖畫, 開啟我們的眼睛看見上帝的故事慢慢在人類史裡展開……………….

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